En bref
- SpudCell grandit, réplique son génome et se divise
- Elle est assemblée à partir d’éléments non vivants
- Les chercheurs visent aussi l’origine de la vie
Fabriquer une cellule qui boucle un cycle cellulaire complet sans partir du vivant, c’est le genre d’objectif qui semblait encore très loin. Une équipe de l’université du Minnesota affirme pourtant y être parvenue avec SpudCell, une cellule synthétique assemblée à partir de produits chimiques non vivants.
Minuscule, plus petite que la pointe d’une aiguille, elle n’est visible qu’au microscope à fluorescence. Mais l’intérêt n’est pas sa taille. Ce qui frappe, c’est la combinaison des fonctions réunies dans un seul système.
Un cycle complet, là où les essais restaient fragmentés
Jusqu’ici, les cellules synthétiques savaient surtout exécuter des tâches isolées. SpudCell, elle, peut grandir, copier son génome, puis se diviser en cellules filles. Les chercheurs indiquent aussi avoir observé une compétition entre différentes variantes.
Pour Kate Adamala, l’équipe a reproduit en chimie tout un ensemble de comportements qui relevaient jusque-là de la biologie. Même prudence du côté de John Glass, du J Craig Venter Institute, qui n’a pas participé aux travaux, mais voit dans ce résultat une étape qui rend une approche d’ingénierie du vivant beaucoup plus concrète.
Construite de bas en haut, sans cellule vivante de départ
La méthode compte presque autant que le résultat. Au lieu de prendre une cellule existante pour la simplifier, l’équipe a choisi l’inverse, une construction dite de bas en haut. En gros, partir de composants définis et voir s’ils peuvent produire un comportement cellulaire.
SpudCell réunit 36 protéines fabriquées en laboratoire, chargées des réactions chimiques, ainsi qu’un génome synthétique d’environ 90 000 lettres d’ADN. L’ensemble est enfermé dans une membrane grasse comparable à celle des cellules vivantes. Son nom vient de sa forme, proche d’une pomme de terre, avec un clin d’œil assumé à Sputnik.
Pourquoi les chercheurs veulent fabriquer des cellules simplifiées
L’intérêt n’est pas seulement théorique. Tara Deans, de Georgia Tech et de l’université Emory, explique que ces systèmes pourraient un jour servir en médecine, dans la fabrication, la détection environnementale ou la biosécurité.
Des systèmes de type cellulaire, plus contrôlables et potentiellement plus sûrs qu’un organisme pleinement vivant, pourraient par exemple livrer une molécule thérapeutique, repérer une toxine ou produire un composé utile. Mais il y a un autre enjeu, plus fondamental. Comprendre ce qui est vraiment indispensable à la vie.
Au-delà de l’outil, la vieille question de l’origine de la vie
Une cellule vivante ordinaire contient des milliers de molécules qui interagissent sans arrêt. Difficile, dans ce labyrinthe, d’isoler l’essentiel du secondaire. Une cellule simplifiée permet de tester, une par une, les grandes briques du vivant, le rôle de la membrane, l’information génétique nécessaire, l’usage de l’énergie, ou la coordination entre croissance et division.
Et derrière cela, il y a plus vaste encore. Pour Yuval Elani, de l’Imperial College London, la possibilité de recréer délibérément une transition comparable à l’apparition de la vie serait l’une des perspectives les plus profondes de la science moderne. On n’y est pas. Mais SpudCell rapproche un peu cette idée du laboratoire.
